【摘 要】
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开关磁阻电机(Switched Reluctance Motor,SRM)具有结构简单、坚固耐用、可靠性强、起动转矩大、可在高温高速下运行等优点,产品已应用于电动车驱动、家用电器、通用工业、航
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开关磁阻电机(Switched Reluctance Motor,SRM)具有结构简单、坚固耐用、可靠性强、起动转矩大、可在高温高速下运行等优点,产品已应用于电动车驱动、家用电器、通用工业、航空工业和伺服系统等各个领域。但开关磁阻电机存在的转矩脉动问题极大限制了电机的应用范围,抑制开关磁阻电机瞬时转矩脉动一直受到国内外学者的广泛关注。此外,为了满足人们对电机性能提出的越来越高的要求,并进一步推进开关磁阻电机的发展与应用,在减小电机转矩脉动的同时还需要兼顾效率、转速范围和鲁棒性等其它优化目标。为抑制开关磁阻电机的转矩脉动,本文对开关磁阻电机直接瞬时转矩控制进行了研究。研究并分析了传统直接瞬时转矩控制在换相期间存在转矩脉动大的缺点及其产生的原因。针对传统直接瞬时转矩控制存在的不足,本文提出了一种改进的直接瞬时转矩控制方法,能够实现在整个导通周期内输出转矩始终由转矩调节能力较强相的内滞环进行调节,改善了传统直接瞬时转矩控制在换相过程中转矩脉动大的问题。同时,所设计的改进直接瞬时转矩控制策略应对外界扰动的能力更强。直接瞬时转矩控制可以有效减小转矩脉动,但与其它控制策略相比效率偏低。本文通过对开通角和关断角的优化设计,在减小开关磁阻电机转矩脉动的同时,可以有效减小相电流峰值并提高电机效率,实现了开关磁阻电机的多目标优化控制。最后本文以一台1.5k W的三相12/8极开关磁阻电机为样机,建立了仿真模型并搭建了实验平台,进行了仿真与实验研究,验证了所提出的控制方法的有效性。
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